我国的工模具材料概况
出处:按学科分类—工业技术 轻工业出版社《工模具材料应用手册》第286页(1401字)
解放前,我国工模具材料的生产几乎是空白。解放初期,即使是合金工具钢也全部依靠进口。因此,根本谈不上自己的工模具材料体系。
1952年,参考苏联的国家标准,开始建立起我国的工具钢钢号标准。此后三十年,特别是近十年来,我国在工模具材料的生产和研制方面获得了飞跃的发展。
在1952年标准的基础上,五十年代,为节约镍、铬等稀缺金属,我国曾大量引进过西德钢种,主要是一些含硅、锰、钨、钒等元素的合金工具钢。1959年,经补充修订,制定了碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢的冶金工业部标准YB5-59、YB7-59和YB12-59。到七十年代初期,仅合金工具钢的年产量就达到6万吨以上,我国已经成为世界上工具钢的主要生产国家之一。
七十年代,在新钢种的研制方面,有关科研单位,大专院校和各钢厂结合我国资源和需要进行了大量的工作。根据“先进的推广,落后的淘汰,重复的合并,空白的补充”的原则,在调查研究的基础上对钢号做了较大的调整。1978年我国正式发布了碳素工具钢和合金工具钢的国家标准GB1298-77和GB1299-77。在合金工具钢的国家标准中共纳入了33个钢号,第一次明确了钢组的划分,建立了量具刃具用钢、耐冲击工具用钢,冷作模具钢和热作模具钢等标准钢号系列。此外冶金工业部还提出了YB/Z10-76技术性指导文件,列出1种冷作模具钢和5种热作模具钢作为推荐钢号供生产中试用和验证。对于高速工具钢,1978年发布了部标准YB12-77代替YB12-59,钢号由原来的4个增补为9个,并区分为钨系高速工具钢和铝系高速工具钢两个钢组系列。我国工具钢种日趋完善。
我国超硬工具材料的发展也大体经历了上述的历程。1977年冶金工业部修订发布了硬质合金牌号标准YB849-75,并于同年元月起正式实施。标准中包括矿山、石油、地质用硬质合金在内共规定了16个牌号,分为钨钴、钨钛钴、钨钛钽(铌)钴合金以及碳化钛镍钼合金等类别,使得硬质合金的生产更能充分满足使用要求。同时其它超硬工具材料的研制,如高纯氧化铝陶瓷、金属复合陶瓷、立方氮化硼、人造金刚石等也都取得了很大进展。上述材料用作切削刀具,在解决高硬度高强度难加工材料的切削加工问题方面收到了明显效果,逐步改变了过去在这些方面过分依靠进口的状况。
虽然1977年以来各项标准的制定和实施较原有标准大大前进了一步,但限于当时的条件仍有很多不足之处。如个别钢号之间性能差异不大,某些钢种仍需补充调整,而且随着科学技术的不断发展和不断进步,近年来,科研、生产、使用单位紧密结合,在工模具材料的研制试验方面继续进行着努力,又取得了很多新的成果。这就给我国工模具材料生产水平和使用水平的进一步提高创造了更为有利的条件。
本章分切削工具用钢、硬质合金及其它超硬材料、冷作模具材料和热作模具材料四个部分,分别叙述已经纳入各项标准的主要钢号和硬质合金牌号的成分,性能及选择原则,同时也对一些使用效果较好的新钢种和超硬工具新材料进行简要介绍。